专栏名称: 范阳
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DARPA 模式是如何点燃科技突破的。

范阳  · 公众号  ·  · 2024-11-19 21:47

正文


与之前在我的文章里分享过的 Palantir 一样,DARPA ( Defense Advanced Research Projects Agency )也是一个并不为大众所知,同时也不被很多人喜欢的机构,因为他们除了为近几十年的人类科技进步做出了奠基贡献 ( 准确的说 1972 年之前 DARPA 的前身是 ARPA,他们 的分布式网络 ARPANET 的 “军方项目” 启动了后来的互联网,以及在人工智能进入主流视野之前, ARPA/DARPA 一直是人工智能的主要出资方 ),又因为后来完全隶属于军政机构,也从事了很多水面下不能披露的 “隐藏研究”,逐渐让公众觉得他们代表 “他们的利益”。
但是 DARPA 的工作模式又有很多可以学习的地方,尤其对于前沿科技企业,新型科研机构以及风险投资公司 。从投资回报来看,DARPA 对于互联网前身 ARPANET 的投入可能是历史上最大回报的一笔种子投资。而在今天的科技领域,人们又面对一个 “无尽的前沿”,没有固有的权威和已知的路径, 人工智能时代的 “DARPA 模式” 又会是什么样的呢 ?我想这是一个值得思考和探索的问题。
所以今天分享这篇文章,可能是对 DARPA 最全面的解读。作者 Ben Reinhardt 是美国的 “突破式科研孵化机构 ” Speculative Technologies 的创始人,Speculative Technologies 在尝试构建 " 21世纪的私立 DARPA 模式"。
按照他们官方网页上的说法:
“ 我们的模式旨在通过借鉴贝尔实验室、1972年之前的 ARPA 和施乐研究院( Xerox PARC )成功的经验,来弥合 “科技创新的死亡谷”,而不是盲目地试图在 21 世纪复制 20 世纪的组织模式。
归根结底,我们的方法是做需要做的事情,将那些看似不可能、但如果成真将极具颠覆性的技术,从一种奇怪的设想转变为不可避免的现实。
显然,这个描述有些模糊,所以我们将大部分工作围绕一个由项目负责人主导的五年研究计划组合展开,每个计划都具有雄心勃勃的技术愿景。”

Speculative Technologies 这家新型科研机构本身的模式之后也非常值得专门开一篇文章分享,它已经开始影响在欧洲和其他地区出现类似的私人科研 “母孵化机构” 的成立,以及和另外一种更垂直聚焦的 “科研 startup” 模式 FRO ( Focused Research Organization ) 形成了新的生态体系。
多元和丰富的生态对于科技革命至关重要,历史上硅谷的成功可以说是就是因为拥有了这样一个缠绕在一起的 scenes and ecosystem ( 景观和生态 )而产生的。

这篇英文博客文章的全文更长,我翻译成中文的是这篇文章的精华提炼版 ( 也有1万6千多字 ),如果感兴趣了解更细颗粒度细节的朋友推荐阅读英文原文。
文中有几个要点我觉得非常值得思考:
  1. DARPA 模式的核心依赖于卓越的项目经理,往往是具有 “异端思维” 和 “非典型背景” 专业知识的人,以及杰出的 “网络构建者” 。

  2. DARPA 不进行任何内部化研究,只进行外部化研究。

  3. DARPA 同时 结合了 “自下而上” 与 “自上而下” 的工作方法,而不是争论孰优孰劣二选一。并且他们的工作方式其实 “并不透明”,很多 “非正式流程” 而不是 “正式流程” 催生了突破式新技术。


希望今天这篇文章对你有启发,也能激发一些人去探索实践。


DARPA 模式为何管用?
Why does DARPA work?
作者:BEN REINHARDT
编辑:范阳
发布日期:2020年6月


如何让更多的科幻变为现实 ( How can we enable more science fiction to become reality )?
如果你想做成某件事,通常最好学习那些过去成功做到过这件事的人 。询问 “ 这个异常值组织的生产函数是什么 ?( what is this outlier’s production function )” 可以为你提供一个工作的出发点。
DARPA( 美国国防高级研究计划局 )是一个在将科幻变为现实的领域中的异常值组织( an outlier organization )。自 1958 年以来,它一直是气象卫星、GPS、个人电脑、现代机器人、互联网、自动驾驶汽车和语音接口( weather satellites, GPS, personal computers, modern robotics, the Internet, autonomous cars, and voice interfaces )等技术的推动力量。然而,它主要限于国防技术领域 — 一些 DARPA 风格的创意超出了其范围。那么, 哪些可以学习并模仿的属性促成了 DARPA 的卓越成果 ( Which emulatable attributes contributed to DARPA’s outlier results )? 一个不依赖于特定领域的 “ARPA组织模型” 应该是什么样的 ( What does a domain-independent “ARPA Model” look like)? 是否有可能通过借鉴该模型,建立在其他领域也能产生同样巨大成果的组织呢 ( Is it possible to build other organizations that generate equally huge results in other domains by riffing on that model )?




关于 DARPA 的运作方式,已有大量的描述了,但简而言之, DARPA 的运作方式是:大约100名项目经理( PMs )负责创建和执行旨在实现高层愿景的项目,例如 “实现人机共生的愿景” ( Around 100 program managers (PMs) with ~5 year appointments create and run programs to pursue high-level visions like “actualize the idea of man-computer symbiosis.” )。在这些 研究项目 ( research projects )中,DARPA 资助大学和大大小小的公司进行不同规模的研究。参与项目的团队被称为 “执行者” ( performers )。最高管理权限由一位 总监 ( Director )掌握,最终向国防部长汇报。
DARPA 在国防研究中的创新模式非常强大, 而我相信一个抽象的 “ ARPA模式 ”( an abstract ‘ARPA Model’ )可以在其他领域取得类似成果。 在这篇文章中,我将详细解释为什么 DARPA 能够成功,并基于此尽我所能描述一个理想化的 ARPA 模式。同时,我还会提炼出该模式对可能的变体的启示( I’ll also distill some of the model’s implications for potential riffs on the model )。顺便提一下, 我正在研究一个这样的 “ DARPA 模仿者模型”,未来的文章将解释为什么在私人资金资助的背景下执行这种模式可能具有巨大潜力 ( Incidentally, I’m working on just such an imitator, and in future essays, I’ll explain why this model could be incredibly powerful when executed in a privately-funded context )。

如何使用本文档
How to use this document

本文档更像是一个关于 DARPA 主题的原子化笔记合集,而不是紧凑的文章( a collection of atomic notes than a tight essay )— 可以将其视为一盘 “DARPA式小菜” ( a DARPA-themed tapas )。章节顺序仅供参考,可自由跳转阅读。文中有许多内部链接,用于展现 ARPA 模式的内在关联性。
文档包含两个独立部分:精华提炼版( a distillation )和完整版本( the full work )。精华版浓缩了主要内容,每一部分都有指向完整版本相应部分的内部链接,便于深入了解更多细节。
我希望本文能被有行动力的少数人阅读,而非仅觉得感兴趣的广泛读者( I would rather this be read by a few people motivated to take action than by a broad audience who will find it merely interesting )。如想分享本文,请考虑将其推荐给一两位可能采取实际行动的朋友。感谢您的理解!

精华提炼版


项目经理
Program Managers

ARPA 模式的核心依赖于卓越的项目经理(PMs)( badass program managers )。为什么会这样? 因为 PM 需要在非结构化环境中独立思考,并能自由切换不同抽象层次 ( PMs need to think for themselves and go up and down the ladder of abstraction in an unstructured environment )。 他们还需具备高效的沟通和协调能力,因为其工作很大一部分是建立网络 (effective communicators and coordinators because so much of their jobs is building networks )。
在高不确定性行业中,“优秀人才” ( great talent )的共性是能够在充满不确定性的情况下推动事情发展( There’s a pattern that the abstract qualities that make “great talent” in different high-variance industries boils down to the ability to successfully make things happen under a lot of uncertainty )。因此, 适合 DARPA 的项目经理通常也能胜任对冲基金分析师、初创企业的第一批员工等职位 ( the people who would make good DARPA PMs would also make good hedge fund analysts, first employees at startups )。深入理解 PM 的动机是关键。明确 PM 成功的具体特质有助于避开与其他高不确定性行业争夺完全相同人才的竞争。
当 “人才” 不等同于 “专业化培训”时,意味着该职业角色或行业尚未系统化 ( When ‘talent’ isn’t code for ‘specialized training’ it means the role or industry has not been systematized )。因此,尽管有许多关于 “ARPA模式” 的讨论,我们必须意识到,其过程可能并没有我们想象中的结构化。
DARPA 的项目经理通过重新分配控制权和风险,在研究人员和主管之间发挥了关键作用( DARPA program managers pull control and risk away from both researchers and directors )。项目经理通过仅设置一个正式检查点( only one official checkpoint )来启动项目,减少了来自主管的干预,同时通过快速调整资金分配削弱了对研究执行方的控制。 PM 设计的项目通常将多个低风险任务整合为整体的高风险计划 ( PMs design programs to be high-risk aggregations of lower-risk projects )。 在 100 个项目中,只有 5-10 个能带来变革性研究成果,而仅 10% 的项目会提前终止 ( Only 5–10 out of every 100 programs successfully produce transformative research, while only 10% of projects are terminated early )。 通过将风险从执行方转移到项目经理身上,DARPA 得以解决其他模式无法应对的那些系统性问题 ( Shifting the risk from the performers to the program managers enables DARPA to tackle systemic problems where other models cannot )。
优秀的项目经理会注意到学科中的系统性偏见并加以攻克解决( The best program managers notice systemic biases and attack them)。例如,他们可能会发现有限元建模领域的文献普遍假设局部静态条件( noticing that all of the finite element modeling literature assumes a locally static situation ),而提出 “如果是动态的呢?” ( what if it was dynamic? )的这样的问题。“ 最好的项目经理能够深入细节,同时仍然把握整体方向。” 这种能力虽然抽象,但引出以下两个具体问题:
1. 如何找到能够揭示学科系统性偏见的人?
How do you find people who can uncover systemic biases in a discipline?
2. 如何系统化地发现学科中的系统性偏见?
How could you systematize finding systemic biases in a discipline?
提出第一个问题,表明我们需要寻找具有 “异端思维” 和 “非典型” 专业知识的人 ( The first question suggests that you should seek out heretics and people with expertise who are not experts );第二个问题则建议构建结构化框架以绘制一个学科地图并分析其各项假设( The second question suggests building structured frameworks for mapping a discipline and its assumptions )。
DARPA 项目经理(PM)主要职责之一是构建有效网络。他们不仅仅是融入现有网络,而是实际上创建网络 ( A large part of a DARPA program manager’s job is focused network building. DARPA PMs network in the literal sense of creating networks, not just plugging into them )。
PM 会接触不同领域的人员,这些人从事与他们希望产生影响的领域相邻的想法,并将他们聚集在小型研讨会上,共同探讨哪些可能性不是不可能的,以及如何实现这些可能性。 PM 还举办 “参与者日”( PMs host performer days ) — 小型私人会议 ,邀请所有参与项目不同部分的人,分享成功与失败的经验,并建立不依赖 PM 的社群联系( build connections that don’t depend on the PM )。
J.C.R. Licklider 是一个典范,他汇集了所有对以人为中心计算感兴趣的奇思妙想者 ( He brought together all the crazy people interested in human-focused computing )。此外,他还帮助创建了首批计算机科学实验室小组。PM 还在政府、学术界、初创企业和大公司之间建立网络。这些联系为技术从实验室走向市场铺平了道路。
Joseph Carl Robnett Licklider (J.C.R. Licklider)
DARPA 项目经理需要独立思考、保持好奇心并拥有低自我中心意识 ( DARPA PMs need to think for themselves, be curious, and have low ego )。这为什么重要? 当周围都是聪明且观点鲜明的人时,很容易全盘接受他们的意见,因为他们的表达有条理、逻辑缜密;或者彻底否定他们,因为这些观点听起来荒诞或违背你的既有认知 ( When you are surrounded by smart, opinionated people the easy option is to either 100% accept what they’re saying because it’s eloquent and well-thought through or reject it outright because it sounds crazy or goes against your priors )。 而独立思考可以避免这些陷阱。PM 需要好奇心,因为构建一个领域的完整图景需要真正的好奇心来提出别人未曾想到的问题 ( PMs need to be curious because building a complete picture of a discipline requires genuine curiosity to ask questions nobody else is asking )。 过大的自我中心意识会导致项目经理在项目的每个环节强加自己的意志( imposing their will ),抑制好奇心,并破坏自上而下问题解决与自下而上解决方案的结合带来的益处 ( the benefits of top down problems and bottom up solutions )。
DARPA 在雇用项目经理时具有极大的灵活性( DARPA is incredibly flexible with who it hires to be program managers )。法律允许其绕过通常的政府招聘规则,这对吸引市场上高需求的人才至关重要,因为这类人可能不愿应对繁琐招聘流程。DARPA 通过减少官僚程序确保灵活性,但也要求严格坚持 “优秀者招募优秀者” ( A players hire A players and B players hire C players )的原则,以避免招聘不合格的经理。
DARPA 项目经理的任期为四到五年 。这种流动性有助于防止经理倾向于保守行事或玩弄权力游戏( Transience can inculcate PMs against the temptation to play it safe or play power games ),因为他们唯一的明确目标是让项目成功( make the program work ),无论成败都将离任( You’re out regardless of success or failure )。明确的临时职位吸引了有多种职业选择的优秀人才,因为他们可以在任期内产生重大影响,然后转而从事其他事情( Explicitly temporary roles can incentivize people with many options to join because they can have a huge impact, and then do something else )。大多数人都知道自己终将离开,但又不确定何时离开,这两者之间并不存在隐含的矛盾。 项目经理的定期更替意味着项目理念的更替 ( Regular program manager turnover means that there is also turnover in ideas )。
为什么有人选择成为 DARPA 项目经理?( Why do people become DARPA Program managers? )
从职业和经济收益的角度来看,担任项目经理似乎相当艰难。不过,这个职位也有其独特的益处。它为那些对学术界保守性感到沮丧的人提供了一个出路。能够在监督较少的情况下掌控大量资金的前景对某些人很有吸引力。爱国主义无疑是一个因素,而且这是很难在政府之外复制的动机。作为项目经理,你可以赢得一小群精英同行的尊重,他们会了解你的成就( Being a PM can gain you the respect of a small, elite group of peers who will know what you did )。最后,这可能是他们想要在世界上实现的某种技术愿景,而 DARPA 为他们提供了以独特方式实现这一目标的机会。

激励和结构
Incentives and Structure

DARPA 的成功很大程度上依赖于运作的不透明性 ( Opacity is important to DARPA’s outlier success )。国会和国防部对项目经理如何花钱和运行项目几乎没有默认的监督方式( Congress and the DoD have little default oversight into how a PM is spending money and running a program )。 “不透明性” 可以消除 PM 追求容易取胜的事物或避免外界批评的激励机制 ( Opacity removes incentives to go for easy wins or to avoid being criticized by external forces )。但不透明性也可能被滥用,因此需要考虑:DARPA 如何激励人们不滥用这种不透明性( How does DARPA incentivize people not to abuse opacity )?DARPA 的小规模和扁平结构让 “同辈压力” 能起到积极作用( DARPA’s small size and flat structure enable peer pressure to work in positive ways )。此外,有限的任期要么激励人们全力以赴,要么让他们完全不在乎结果如何,而前者往往发生在赋能于有自驱动力的项目经理时。
政府对 DARPA 的影响通过不透明性和主任的作用得到缓冲( The government’s influence on DARPA is buffered by opacity and the director.  )。不透明性对 DARPA 尤为重要,因为像国会这样拥有众多意见的资金来源会加剧 “求稳” ( play it safe )的倾向。委员会的决策往往导致中庸结果,确保所有行动都能被委员会接受,几乎和让委员会直接决定行动一样糟糕( Committees lead to median results and ensuring that any action you take is acceptable to a committee is almost as bad as the committee determining those actions )。
一个有主见的主任是关键,确保 DARPA 能专注于长期的、尚未被市场需求的创新想法 ( An opinionated director is the lynchpin keeping DARPA focused on long-term ideas that nobody is asking for (yet.) )。在历史上的多个关键时刻,主任曾努力避免 DARPA 被解散或被吸收为一个更 “常规” 的军方研发机构。
DARPA 在问题生成和解决方案生成中采取了多层次的 “自上而下” 和 “自下而上” 策略 ( DARPA does multiple levels of top-down problem generation and bottom-up solution generation )。在某些方面,项目经理(PM)扮演了 “自下而上” 创意生成者的角色 — 通常负责提出项目构想并向社区征集项目想法( In some ways PMs act as ‘bottom-up’ idea generation – often creating the idea for the program and soliciting project ideas from the community )。而在其他方面,PM 则表现为 “自上而下” 的推动力量,敦促研究人员解决明确化的问题。 DARPA 通过同时采用这两种方式,避免了 “究竟哪种方式更好” 这一长期争论。
DARPA 人员的流动性使得创意能够被重新审视( The transient nature of most people at DARPA enables ideas to be revisited )。尽管机构记忆比个体记忆持续时间更长,但具体项目的记忆通常会迅速消退。每个项目仅由一个 PM 负责,人们更关注自己的工作而非他人的工作。这种关于特定创意的短暂记忆使它们能够凭自身价值被重新评估,而不受过往的包袱影响。通过这种方式, DARPA 能够探索 “尚未充分开发的列奥纳多式创意( unexploited Leonardo Ideas )” — 那些超前于其时代的优秀想法 ( good ideas that are before their time )。
DARPA 的规模相对较小且组织扁平 。截至 2020 年 4 月, DARPA 共有124 名员工和三层管理结构 ( DARPA has 124 staff and three layers of management )。这一人数接近邓巴数( Dunbar’s Number ),足够小以使每个人都能认识组织内的其他成员。小型组织结构意味着没有 “集体项目”( group projects ),每位项目经理(PM)都需对自己参与的项目直接负责,无法容许任何懈怠者的存在。 规模小还帮助保持 PM 的高质量,因为无需面临招聘大量人员的压力。
DARPA 员工的薪酬相较他们的市场价值并不算高。例如, 2017 年一名项目经理的估计年薪约为 9 万美元 ,而有经验的技术型博士即使不从事软件工程开发,其预期收入也可超过 17 万美元。低薪的积极意义在于筛选出那些仅为金钱或 “把工作当成一份普通职业” 的人( treat the role as ‘just a job.’ );但负面影响是可能排除掉那些对薪资有一定底线的优秀人才。
此外, DARPA 倾向于避免招聘具有显著网络存在感的人 ( DARPA’s aversion to people with a web presence may be how they avoid asymmetric career risk )。根据某前项目经理的说法,这或许是为了规避不对称的职业风险。在 21 世纪的今天,这是一个值得深究的特殊现象。强大的网络活跃者往往参与 “地位游戏” 或过度关注公众对其工作的看法,如果你知道很容易就能 “关闭” 某件在做的事情,那么刚开始做起来就会更容易启动,所以减少在互联网上的出现就意味着减少隆重的宣布和期望值。当然,也可以解释为 DARPA 不喜欢太张扬的人,因为他们喜欢把事情压得悄无声息。
DARPA 不进行内部研究 ( DARPA doesn’t do any research in house )。 外包研究有以下几个微妙的优势 ( Some subtle advantages of externalizing research ):
  • 使 DARPA 保持相对精简和扁平化的结构。


  • 最前沿的研究可能需要稀有的设备或知识,世界上有许多设备或隐性知识只存在于一两个地方,通过有限项目获得它们比直接购买或雇佣它们更容易( There are many pieces of equipment or tacit knowledge that only exist in one or two places in the world and it’s easier to access them through finite projects than purchasing or hiring them )。


  • 强化问责机制( enables strong accountability ),因为每个项目都有一个明确的负责人。


  • 允许项目经理指派多个团队追求相同目标,避免内部政治问题。


  • 改变方向时无需裁员或重新安排员工工作。

  • 可以吸引那些不愿全职工作的人参与项目。


流程
Process

DARPA 有许多紧密的反馈回路( DARPA has many tight feedback loops  )。反馈从第一天就开始 — DARPA 的 “入职培训” 是一个非正式的过程,主要包括口头传授和跟随学习( ‘onboarding’ at DARPA is an informal process that involves mostly oral traditions and shadowing )。 尽管非正式的入职通常被视为不合规范,但对于人员规模限制在邓巴数以内的组织来说却是有效的 。项目经理在完善项目设计时,从其他 PM 那里获得大量的非正式反馈( Program managers get significant informal feedback from other PMs as they hone their program design )。 他们与研究人员进行非正式交流,邀请他们参加小型研讨会,并资助小型快速项目以测试假设 ( PMs have informal conversations with researchers, invite them to small workshops, and fund small fast projects to test assumptions )。 这种方式不仅在研究人员与 PM 之间建立了反馈循环,还在研究人员之间创造了联系,有时甚至催生出新的研究社区 ( These activities set up feedback loops not just between researchers and the PM but between the researchers themselves, sometimes spawning new research communities )。
一个 DARPA 项目初期的探索性拨款约为 150 万美元,其中大部分用于小型的 “种子项目” ( The initial exploratory tranche of a DARPA program is approximately $1.5m. Most of this money goes towards small seedling projects )。这些种子项目通过小额赠款或合同帮助验证一个想法并非不可能,而且事实上在一定范围内是可行的。有趣的是,这笔资金的规模与初创公司的大额种子轮融资或建立学术实验室所需的资金相当。
DARPA 的项目经理利用 “种子项目” 来对项目构思中最具风险的部分进行 “酸性测试”( DARPA PMs use seedling projects to ‘acid test’ the riskiest pieces of a program idea )。 种子项目通常为期 3 至 9 个月,预算为 5 万至 100 万美元,旨在将概念从 “不可能” 推向 “有疑问” 的阶段( Move concepts from ‘disbelief’ to ‘mere doubt 。只要预算在 50 万美元以下,这些种子项目的资金使用几乎没有监督。种子项目的重点不在于解决问题,而是验证或否定一个假设。
每个 DARPA 项目都要经过技术委员会的严格技术审查( Every program at DARPA is intensely technically scrutinized by the tech council )。 技术委员会( The Tech Council )由在拟议项目领域及相关领域具有技术专长的人组成。 技术委员会的提案会议( Tech Council Pitch Meeting )旨在讨论高层次内容,但成员可以对任何细节提出深入技术问题。技术委员会仅作为顾问,向主任提供项目技术可行性的建议,没有决策权。这样的纯咨询模式避免了委员会决策的弊端,同时明确了责任归属 — 完全由主任和项目经理承担( A purely advisory tech council seems like a good idea because it both avoids decision by committee and keeps all responsibility squarely on the director and PM )。
DARPA 的项目经理在创建项目时使用的 “框架” 是以技术委员会的模式为基础的。根据我深入询问的一些 PM, 他们用来指导项目设计的框架是:“能够向一群领域内及相关领域的非常聪明的专家精确解释为什么这个想法 可行。” 尽管这个框架缺乏结构化内容,但它为 PM 设定了一个非常明确的最终目标。
DARPA 促进了项目经理之间以及研究执行者之间的跨领域交流 ( DARPA facilitates cross-pollination both between PMs and Performers )。每位 DARPA 的成员都在某个技术领域有深入的经验,而且有一种文化鼓励大家随时造访同事并询问其专业领域问题。这种文化十分特别,因为每个人都在负责自己的项目,很容易只专注于自己的事情。接受 DARPA 资助的研究者被要求在各种闭门研讨会上互相分享研究成果( Performers who get DARPA funding are required to share research with each other at various closed-door workshops )。这种分享十分有价值,因为他们都在解决同一问题的不同方面,而学术界通常是在发表后才进行分享。
DARPA 为其他组织的人员提供了去风险化的作用( DARPA provides a derisking role for people in other organizations )。它为研究人员、公司和其他资助方在突破性创意上的探索降低了风险。研究人员在申请资助时面临的不确定性减少了,PM 通过围绕技术愿景构建社区,进一步支持他们探索非主流路径。对于小公司,DARPA 资助让他们对潜在客户( 如大公司或政府 )更有信心。对于大公司,DARPA 的研究证明某些创意可行,从而激励他们投入自己的研发资金。而对于更保守的资助机构( 如 NSF ),DARPA 资助的成功能够让它们更愿意支持高风险项目。
DARPA 的执行框架可以概括为:证明某一愿景 “不是不可能的”,证明它 “是可能的”,并使其成为现实 ( The DARPA execution framework boils down to showing that a vision is not impossible, showing that it is possible, and then making it exist )。对每个项目来说,执行这个框架都是不同的,但仍然值得沿着 “抽象的阶梯 ”( The Ladder of Abstraction )往下走几级。在第一阶段,PM 应该对世界的未来有明确愿景( a PM should have a concrete vision of where the world could go ),确保理论上它不违反已知物理规律,并列出需完成的实验以应对技术委员会的审查( evidence that ‘on paper’ it doesn’t violate known physics, and a precise list of experiments you would want to do before subjecting it to the scrutiny of the tech council )。在第二阶段,PM 应通过实证展示愿景的可行性,并制定实现计划。整个计划设计过程中,PM 持续获得反馈以确保计划有通过技术委员会审查的可能性。

资金
Funding

DARPA 的预算约占美国国防部预算的 0.5%,其中约 12% 用于基础研究。DARPA 的大量预算用于实际组装武器和车辆系统。 换算后,真正用于 “基础研究” ( basic research )的资金大约为 4 亿美元 。这引发了一个问题— 是否存在生成突破性科研结果的 “最低有效预算”( is there a ‘minimum effective budget’ to generate outlier results ) ?如果存在,这个数值是多少?
DARPA 更受限于创意而非资金( DARPA is more ideas limited than money limited )。前 DARPA 主任 Tether 表示:“ 我从未觉得受资金限制,更多是受创意限制。” 实际上,1995 至 1998 年的主任 Verne (Larry) Lynn 甚至成功游说国会减少预算,因为克林顿政府曾大幅增加预算以资助一项短命的技术再投资计划。他在 2006 年接受采访时表示:“当一个组织变得更大时,它也会更官僚化。”
DARPA 为什么更受限于创意?可能原因包括:
  • 高风险高回报的军事应用创意数量有限;
  • 对尚未准备好规模化的创意投入更多资金无济于事;
  • DARPA 不追求分散化( they’re not in the business of dispersion )。

DARPA 仅关注具有明确国防应用的项目。这种创意限制虽然不会阻碍效仿 DARPA 成功模式的尝试,但确实表明 ARPA 模式的有效规模存在上限( the ARPA Model has a ceiling on its effective scale )。
DARPA 资助许多看似奇特却可能失败的项目( DARPA funds wacky things that go nowhere ),其成功率约为 5-10%。项目包括喷气背包、蚯蚓机器人、声波核聚变、蜘蛛侠式墙面攀爬技术和炸弹探测蜜蜂等。DARPA 的方法强调不能仅裁剪分布的一端( You can’t cut off just one tail of a distribution )。
DARPA 项目经理可以轻松重新分配资金( It is relatively easy for DARPA PMs to re-deploy funding )。 合同中赋予了他们撤销资金的权力,使他们能迅速将资金从无效项目转移到更有成效的项目上。 这种灵活性降低了启动高风险项目的门槛,这区别于其他资助机构、慈善组织和风险投资公司。
项目经理能够以较低的行政负担部署资金( Program Managers have the ability to deploy money without much overhead )。在种子项目中,只要金额低于约 50 万美元,项目经理就可以直接批准开支票。在过去,主管批准资金后,几乎没有进一步的监督。正因如此,J.C.R. Licklider 能够在一年内在全国各地建立起 “强尼-苹果 ”计算小组( “Johnny Appleseed” computing groups )。
现代项目经理在签署较大金额的资金时需获得主管批准,但与其他资助机构(如 NSF)相比,这种流程仍然快捷且低成本。 快速部署资金的能力极为重要,能够促成小额资助、吸引更多合作方并加速项目进展。微小的摩擦也可能带来显著影响。

模仿 ARPA 模式
Riffing on the ARPA Model

关于 ARPA 模式的结构性模仿,令人意外的是迄今为止并不多见。通常,当人们将某个组织与 DARPA( 美国国防高级研究计划局 )进行比较时,他们的意思仅仅是这个组织希望推动高风险高回报的应用研究。然而,真正尝试模仿 ARPA 模式结构的组织屈指可数。美国政府已经建立了两个DARPA 的仿效机构:IARPA( 国家情报局的 ARPA )和 ARPA-E( 能源部的 ARPA )。IARPA 可能比较名副其实 — 它资助了既有诺贝尔奖水平的量子研究,也有颇具争议的预测研究。相比之下,ARPA-E 的成果则稍显逊色。英国政府曾提出过建立一个类似 ARPA 的机构,但目前尚无实质性进展。在私营领域,Google ATAP 被认为与 DARPA 模式类似,从中也汲取了不少教训。而 Wellcome Leap 则被视为完全基于 ARPA 模式的健康领域版本。
从目标来看,建立一个类似 DARPA 的组织很容易最终变成一个 “臭鼬工厂”(Skunkworks) 。当成立一个研究组织时,主流的模式通常是进行内部化的研发( internalized R&D ),除非它是一个慈善基金会。 实际上,研发机构在外部化和内部化之间存在一个光谱,DARPA 位于外部化的一端,而洛克希德·马丁的臭鼬工厂位于另一端 ( In reality, R&D orgs lie on a spectrum between externalized and internalized, with DARPA on one end and Lockheed Skunkworks on the other )。建立一个 “臭鼬工厂” 本身并没有什么问题 — 这只是不同的权衡方式,且所谓 “某领域的DARPA”( DARPA for X ) 这一说法可能具有误导性。
大多数 DARPA 的模仿者往往起步过大或者程序繁重 ( Most DARPA clones start too big or with heavy process )。DARPA 最初是从小规模、非正式工作小组的状态开始的( DARPA started off small and informal )。多年间,它的人员规模始终不到十人。过大的起步往往会导致繁重的程序 — 人们希望有保障机制来确保资金得到合理利用( Starting big often causes heavy process –people want assurances in place to make sure their money is spent well )。 而以大规模、高期望和严格审查为起点,则很难去执行那些看似愚蠢的项目 ( Starting large with large expectations and scrutiny makes it tough to execute on things that seem stupid )。无论规模如何,直接照搬 DARPA 的所有流程并不会有好的结果。许多流程是多年间根据 DARPA 的具体情况逐步建立起来的。

历史
History

DARPA( 美国国防高级研究计划局 )在不同阶段发生了显著变化。事实上,大部分超出常规的成果都出现在 1972 年 ARPA 更名为 DARPA 之前,因此人们常常倾向于否定 1972 年之后引入的任何新措施,除非这些措施是对原本隐含规则的明确化。然而,世界自 1972 年以来已经发生了巨大变化,因此值得考虑某些调整是否使 DARPA 能够在新的环境中更有效地运作。
1972年,ARPA 更名为 DARPA( 将“国防”一词添加到名称中 ),这一变化反映了政府和社会对军事支出的日益关注。《曼斯菲尔德修正案》( Mansfield Amendment )明确规定,ARPA 的资金必须用于直接的军事应用,并赋予国会更多的资金监督权。这项修正案反映了政府和社会对军方态度的整体转变。在政府内部,越来越多人对 ARPA 项目经理可以将资金用于几乎任何他们认为有价值的事物感到不安。
然而,调整并非没有代价 — 无法仅仅切掉分布中的一个 “尾巴”,这些约束同时降低了 DARPA 结果的正负方差( Unfortunately, you can’t cut off just one tail of a distribution so these constraints reduced the variance of DARPA results, both positive and negative )。这意味着, 虽然技术可能具有广泛的应用性,但实际上聪明的项目经理在 “国防” 这一大伞下并不能随意选择项目 。从与前项目经理的对话中得知,确实存在一些DARPA 风格的想法没有被追求和探索,仅仅因为它们不够 “直接与国防相关”。
从 ARPA 到 DARPA 的转变是焦点变化还是流程变化( Was the shift from ARPA to DARPA a focus change or a process change )?
流程变化的观点认为,1972年之后,由于监管加强和运行摩擦增加,DARPA 失去了创造非凡成果的能力。焦点变化的观点则认为,我们之所以没能看到或欣赏 DARPA 的许多成果,是因为这些成果专注于军事用途,适用范围较窄,难以在更广泛的领域产生影响力。
焦点与流程之争非常重要,因为这决定了我们是否能从当今 DARPA 的运作方式中学到有价值的经验。从( 近期 )曾在DARPA工作的项目经理们谈论他们经历时流露出的强烈兴奋感来看,当前的组织结构中似乎蕴含着许多值得学习的内容,而不仅仅是表面的模仿或形式化的复制。
要点总结:关注 DARPA 的非正式流程,审视正式流程
Upshot: Pay attention to DARPA’s informal process and scrutinize formal process
与其他组织相比,DARPA 的项目经理在工作方式上的独特之处、组织的激励机制与结构、资金运作方式以及整体流程的基本形态,多年来几乎没有太大变化。因此,研究现代 DARPA 的运作模式并非毫无价值。无论正式流程的变化是否是导致 DARPA 大多数超凡成果集中在 1972 年之前的原因,至少可以确定的是,这些变化并未提供帮助。
因此,如果希望复制 DARPA 的非凡成功,重点应放在它的非正式流程,而正式流程可以大致忽略。 正式流程的目的是为了加强外部监督,减少对信任的依赖。正式流程让组织外部的人对流程本身产生信任,而不必信任具体的个人 ( Formal process is put into place to increase oversight and decrease reliance on trust. Formal process lets people outside the organization trust in the process instead of the people )。 相反,忽视正式流程意味着一个组织的成功更多地依赖于对人的信任 ( Ignoring the formal process makes the success of an organization depend more on trust in people )。这种对信任的依赖意味着,如果一个组织想要复制 DARPA 的成功,必须从一开始就获得来自资助者和外部合作伙伴的信任( This trust-dependence means that it is essential for an organization that seeks to replicate DARPA’s success to start with trust from funders and collaborators outside the organization )。
然而, 这种信任依赖带来了 “先有鸡还是先有蛋” 的困境 — 从定义上说,新模式和新组织缺乏以往的成绩记录,而那些最有可能开创新游戏的人,往往是尚未在其他领域取得成功的人 ( The trust-dependence creates a chicken-and-egg situation –by definition new models and organizations do not have a track record and the people who are most likely to create a new game are ones who haven’t won at other games )。

元讨论:复制异常值和 DARPA 生产函数

这份文档并非用作 ARPA 模式运作方式的入门指南或 DARPA 历史的回顾,尽管其中参考了两者。关于这两个主题,人们已经写了成千上万的文字。这份文档也并不旨在呈现对事实的无偏见陈述,或试图提出关于世界或机构的一般性论点( 尽管其中有所暗示 )。 这份分析的目标是承认DARPA 是一个巨大的异常值( outliers ),找出那些促成其非凡成果的可复制的特质,并将这些特质综合起来,明确目标是创建更多能够产生类似非凡成果的组织。 最重要的是,这份分析旨在指导我自己的行动,而不是被丢进互联网的大海里,希望某个未知的政策制定者采取行动( 尽管那会很酷 )。
“异常值” 的本质意味着你无法依赖数据驱动的分析 ( The nature of outliers means that you can’t do a data-based analysis )。或许这是有争议的,但我认为试图在异常值中寻找模式是愚蠢的,因为除了最笼统的规律,异常值总是以不同的方式脱颖而出。相反,我深入挖掘那些看似独特的特征,并探讨它们为何可能导致非凡的成果。归根结底,这是一种讲故事的方式。然而,故事是有力量的( At the end of the day, this is storytelling. But stories are powerful )。当然,这种方法很容易被过度使用,将 “异常值” 的任何奇怪之处都归因于其成功:“ 史蒂夫·乔布斯只穿一种衣服,这很重要,因为这让他拥有了极度的专注力( EXTREME FOCUS )。”
我试图通过以下方式避免陷入“叙事诱惑” :专注于这些元素在结合后为何能够带来非凡表现,而不是孤立地分析每个元素。许多试图复制 “异常值” 的人失败的原因在于,他们选择性地复制了一些特质,却忽视了整体的关联性。其次,这里的目标是弄清楚如何创造出真正有效的东西,而不是构建一个“有趣的理论”。我希望对推动行动的渴望能激励我保持知识上的诚实。
试图复制异常值是否注定愚蠢?每个异常值都以不同的方式成为异常值,从表面上看,这似乎表明答案是肯定的。具体来说,许多人试图通过强调设计和追求完美来打造下一个苹果公司,但最终却一败涂地。甚至有人试图复制 DARPA,例如 IARPA、ARPA-E 等明确以 DARPA 为模型构建的组织。
在试图复制异常值( replicate outliers )时,你可能会犯以下三种错误:
1. 选择性摘取特质,却不了解这些特质为何重要或其影响的程度( Cherry picking characteristics without understanding why they’re significant or the magnitude of their effects )
2. 以过于抽象的层面模仿,以至于失去实际意义。( Copying at such an abstract level as to be useless )
3. 试图完全复制一个组织,照搬整个架构( Trying to clone an organization whole cloth )。
与其试图完全复制 “异常值” ,或仅以笼统的方式模仿,其目标应是深入理解它的运作方式,然后基于这种理解,根据自己的实际情况进行延伸和创新(Instead of trying to copy an outlier exactly or only in broad strokes, the goal should be to deeply understand how it works and then riff on that understanding for your own situation )。如果需要,可以将 “异常值” 想象成一座由其自身各项特质构成的积木塔。虽然并非所有特质都至关重要,但许多特质以一种互相关联的方式起着结构性的作用。我们需要逐一测试这些积木,找出哪些是核心支柱。
虽然通过简单复制其他 “异常值” 就成为 “异常值” 的人很少,但通过向其他 “异常值”人物学习并形成自身特色的人却不在少数( plenty of outliers have become outliers by apprenticing to other outliers )( 如本·格雷厄姆和沃伦·巴菲特,爱迪生和福特等 )。可以将对 “异常值组织” 的分析看作一种组织性的学徒学习( You could think of an outlier analysis of an organization as a type of organizational apprenticeship )。
已经有证据还表明,虽然很难,但复制异常值的成功并非不可能。可以说,IARPA 已经取得了相当大的成功 — 戴维·温兰(David Wineland)因其在量子计算领域的研究获得诺贝尔奖,而这项研究正是由 IARPA 资助的。我怀疑,IARPA 很可能在量子计算领域的地位将与 ARPA 在个人计算领域的地位类似。既然 ARPA 的执行框架可以归结为证明事情并非不可能,然后证明事情是可能的,然后让事情成为现实,那么 IARPA 证明了在 ARPA 模式上进行创新并非不可能,这是良好的第一步。
在这篇文章中,我大量依赖内部链接( internal linking )。一方面,这些链接试图展示不同组成部分之间的紧密联系,从而避免 “断章取义” 带来的失败风险( avoid the cherry-picking failure case )。为了避免生搬硬套的抽象化,我尽量解释每个组成部分为什么重要,即便这种解释更偏向于推测,而不是仅仅停留在 “就是因为这样” 的理由上。希望这些深度的相互关联的解释可以帮助我自己以及其他人了解,在不同应用场景下如何调整组件,而不是简单地复制整个模型并期待它自动奏效。
如果你信任我的分析并想直接跳到结论,可以从这里开始。我也在结论中插入了大量链接,因此你可以直接探索那些让你感到 🤔 的部分。
在文章中,我对 “风险” ( risk )一词的使用较为随意 — 它大多是 “未能实现目标的可能性” ( chance of not achieving goals )的一种简写。
经济学家泰勒·考恩( Tyler Cowen )在他的播客中经常向嘉宾询问他们的 “生产函数” ( production function )— 即他们是如何完成那些令人惊叹的事情的 ( how do they do the amazing things they do )? 本文的目标就是尝试提炼出 DARPA 的生产函数 ( This is an attempt to distill the DARPA production function )。
开放式问题

这篇分析引出了许多问题,尤其是关于不同 “调节旋钮” 以及调整这些旋钮会带来什么样的影响。以下是一些最紧迫的问题,虽然还有很多其他值得探讨的内容:

外部化研究与内部化研究之间的帕累托前沿在哪里?
Where is the pareto front between externalized and internalized research

DARPA 不进行任何内部研究( DARPA doesn’t do any research in house ),这带来了诸多优势。然而,即便在任务导向型研究领域,像洛克希德·臭鼬工厂( Lockheed Skunkworks )、贝尔实验室( Bell Labs )等例子也表明,内部化研究可以产生卓越的成果,并且具有明显的优势。
内部化研究可以降低某些交易成本,促进跨学科间更紧密的协作,简化向制造阶段的过渡,并更容易实现价值捕获 ( Internalized research lowers some set of transaction costs, enables closer collaboration between disciplines, smooths transition to manufacturing, and makes capturing value easier )。然而, 内部化与外部化工作并不是一个非此即彼的二元选择,而是一个光谱状的连续体,这让问题更加复杂。
我的直觉是,有一类工作适合外部化研究,因为它的优势占主导地位;而另一类工作则更适合内部化研究。我目前没有明确的答案来界定这条分界线,但这是一个非常重要的问题,值得深入探讨。

是否研究组织必须占某种 “资金工厂” 大腿的预算的一小部分?
Is it essential that a research org is a small fraction of the money factory’s budget?

DARPA 的预算仅占美国国防部预算的一小部分。同样,其他著名的研究机构往往附属于大型 “资金工厂”,并且只占其预算或收入的一小部分 — 比如贝尔实验室( Bell Labs )巅峰时期的预算仅占 AT&T 收入的 5%。相比之下,我的观察是,即便是资金充足、以研究为中心的独立机构,通常也会面临持续的财务压力,而这可能妨碍长期研究工作。
当然,也有许多企业实验室没有产出任何值得关注的成果,所以附属于一个大型盈利组织并非产生长期成果的充分条件。但需要搞清楚,这种 “资金工厂” 是否是必要条件。
这种背景下的关键问题是,大型组织的资金支持是否能为研究组织提供更大的风险承受力、更稳定的环境,以及更长远的视野。这种支持可能在很大程度上减少对短期成果的追求,从而为真正突破性的研究提供空间。






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